一种煤矿用封堵胶凝剂及其制备方法技术

本申请涉及一种煤矿用封堵胶凝剂及其制备方法，涉及煤矿封堵材料技术领域，以重量份数计，所述煤矿用封堵胶凝剂包括以下组分：改性膨润土60～75份、氯化钙10～25份、填料1～10份和纤维素0.5～5份；所述改性膨润土是由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所得；所述填料是由球状铝粉和水滑石粉组成。本发明专利技术采用由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所制得的改性膨润土作为主要成分，不仅提升了胶凝体系的抗压强度，而且强化了整体的粘结性；再与由球状铝粉和水滑石粉组成的填料、氯化钙和纤维素配合使用，能够有效提高泥浆的粘弹性、致密性和堆积性，从而有效解决了现有无机封堵胶凝剂存在抗压强度不佳和堵漏风效果差等问题。度不佳和堵漏风效果差等问题。度不佳和堵漏风效果差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用封堵胶凝剂及其制备方法


[0001]本申请涉及煤矿封堵材料
，尤其涉及一种煤矿用封堵胶凝剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在煤矿火区封闭和采空区堵漏
，常用到防灭火充填材料，主要过程包括：将黄土、粉煤灰等材料制作成液体泥浆后用胶凝胶使泥浆进行固化，形成起到支撑和如防火、防水等防护功能的填充封堵材料。
[0003]目前，相较于常规的双组分高水胶凝剂，无机胶凝剂具有成本低和对环境危害小的特点，在于煤矿井下作业的应用更为广泛。但是现有无机封堵胶凝剂存在抗压强度不佳和堵漏风效果差的问题，从而限制了无机胶凝剂的进一步应用。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种煤矿用封堵胶凝剂及其制备方法，以解决现有无机封堵胶凝剂存在抗压强度不佳和堵漏风效果差等技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种煤矿用封堵胶凝剂，以重量份数计，所述煤矿用封堵胶凝剂包括以下组分：
[0006]改性膨润土60～75份、氯化钙10～25份、填料1～10份和纤维素0.5～5份；
[0007]所述改性膨润土是由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所得；所述填料是由球状铝粉和水滑石粉组成。
[0008]进一步地，所述膨润土和所述硅酸钠的重量比为(5～7):(1～2)。
[0009]进一步地，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
[0010]将所述膨润土和所述硅酸钠加入水中进行第一混合，得到浆料；
[0011]将所述浆料置于旋转磁场中进行磁化改性，后烘干研磨，得到所述改性膨润土；
[0012]其中，所述磁化改性的工作参数包括：旋转磁场的转速为1000～1100rpm，磁场强度为0.04～0.06T，磁化时间为20～40min。
[0013]进一步地，所述改性膨润土的粒径为2～5mm。
[0014]进一步地，所述改性膨润土的重量占所述煤矿用封堵胶凝剂总重量的0.6～0.8。
[0015]进一步地，所述球状铝粉和所述水滑石粉的重量比为(20～25):(1～2)。
[0016]进一步地，所述球状铝粉的粒径为200～300目。
[0017]进一步地，所述水滑石粉的粒径为100～200目。
[0018]第二方面，本申请提供了一种第一方面任一项所述的煤矿用封堵胶凝剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0019]得到所述改性膨润土；
[0020]将所述改性膨润土、氯化钙、填料和纤维素加入水中进行第二混合，得到所述煤矿用封堵胶凝剂。
[0021]进一步地，所述水的加入重量为所述煤矿用封堵胶凝剂各原料的总重量的4～8倍。
[0022]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
[0023]本申请实施例提供了一种煤矿用封堵胶凝剂，该煤矿用封堵胶凝剂采用由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所制得的改性膨润土作为主要成分，不仅提升了胶凝体系的抗压强度，而且强化了整体的粘结性；再与由球状铝粉和水滑石粉组成的填料、氯化钙和纤维素配合使用，能够有效提高泥浆的粘弹性、致密性和堆积性，从而有效解决了现有无机封堵胶凝剂存在抗压强度不佳和堵漏风效果差等问题。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的一种煤矿用封堵胶凝剂的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0027]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0029]第一方面，本申请提供了一种煤矿用封堵胶凝剂，以重量份数计，所述煤矿用封堵胶凝剂包括以下组分：
[0030]改性膨润土60～75份、氯化钙10～25份、填料1～10份和纤维素0.5～5份；
[0031]所述改性膨润土是由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所得；所述填料是由球状铝粉和水滑石粉组成。
[0032]本申请实施例提供了一种煤矿用封堵胶凝剂，该煤矿用封堵胶凝剂采用由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所制得的改性膨润土作为主要成分，不仅提升了胶凝体系的抗压强度，而且强化了整体的粘结性；再与由球状铝粉和水滑石粉组成的填料、氯化钙和纤维素配合使用，能够有效提高泥浆的粘弹性、致密性和堆积性，从而有效解决了现有无机封堵胶凝剂存在抗压强度不佳和堵漏风效果差等问题。
[0033]在一些具体实施例中，所述改性膨润土的重量份数可为60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份、71份、72份、73份、74份和75份等。
[0034]在一些具体实施例中，所述氯化钙的重量份数可为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份等。
[0035]在一些具体实施例中，所述填料的重量份数可为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、
8份、9份、10份等。
[0036]在一些具体实施例中，所述纤维素的重量份数可为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份和5份等。
[0037]优选地，以重量份数计，所述煤矿用封堵胶凝剂包括以下组分：改性膨润土65～70份、氯化钙15～20份、填料5～7份和纤维素2～4份。
[0038]更优选地，以重量份数计，所述煤矿用封堵胶凝剂包括以下组分：改性膨润土67.5份、氯化钙16份、填料6份和纤维素3份。
[0039]作为本申请实施例的一种实施方式，所述膨润土和所述硅酸钠的重量比为(5～7):(1～2)。
[0040]优选地，采用重量比为(5～7):(1～2)的膨润土和硅酸钠混合磁化改性所得的改性膨润土的性能更佳。在一些具体实施例中，所述膨润土和所述硅酸钠的重量比可为5:1、5:2、7:1、7:2等。
[0041]作为本申请实施例的一种实施方式，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
[0042]将所述膨润土和所述硅酸钠加入水中进行第一混合，得到浆料；
[0043]将所述浆料置于旋转磁场中进行磁化改性，后烘干研磨，得到所述改性膨润土；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用封堵胶凝剂，其特征在于，以重量份数计，所述煤矿用封堵胶凝剂包括以下组分：改性膨润土60～75份、氯化钙10～25份、填料1～10份和纤维素0.5～5份；所述改性膨润土是由膨润土和硅酸钠混合磁化改性所得；所述填料是由球状铝粉和水滑石粉组成。2.根据权利要求1所述的煤矿用封堵胶凝剂，其特征在于，所述膨润土和所述硅酸钠的重量比为(5～7):(1～2)。3.根据权利要求1或2所述的煤矿用封堵胶凝剂，其特征在于，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：将所述膨润土和所述硅酸钠加入水中进行第一混合，得到浆料；将所述浆料置于旋转磁场中进行磁化改性，后烘干研磨，得到所述改性膨润土；其中，所述磁化改性的工作参数包括：旋转磁场的转速为1000～1100rpm，磁场强度为0.04～0.06T，磁化时间为20～40min。4.根据权利要求3所述的煤矿用封堵胶凝剂，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔集体，乔晨阳，
申请(专利权)人：焦作市中砼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：